不列颠哥伦比亚大学(UBC)的动物学家和T工程大学的航空专家Philippe Lavoie教授之间的独特合作，为海鸥如何配置翅膀形状(称为翅膀变形)以稳定飞行提供了新的见解。这些发现可用于设计更高效的飞机，包括用于农业或环境监测的高空无人机。
尽管滑翔鸟类稳定飞行路径的能力与其产生升力的能力一样重要，但关于鸟类飞行稳定性的定量研究相对较少。这是由UBC研究人员克里斯蒂娜哈维、维克拉姆巴里加和多伦多大学航空航天研究所的道格阿尔特舒勒教授领导的风洞实验室。
研究人员测量了12种不同机翼形状的升力和阻力，所有机翼的肘部和肩部角度都略有不同。他们确定，只需调整海鸥的肘关节——向外或向内展开翅膀——海鸥就能过渡到各种机翼形状，稳定地滑行。翱翔时，翅膀完全展开，形状更加圆润，增加了稳定性。在起飞或降落时，它们更加嵌入，形状更加扁平。
Lavoie说：“如果你能改变机翼的形状，当你需要更大的耐力时，你就能创造出更稳定的构型和更低的阻力。“海鸥可以利用上升气流来增加高度，这样它们就不用扇动翅膀来节省能量。但是如果它们需要快速运动，比如潜水和钓鱼，它们可以改变翅膀的形状。目的。”
对于Lavoie来说，研究海鸥如何利用机翼形状进行长距离飞行和控制飞行特别有趣，因为它可能会为未来飞机的设计提供信息，包括固定翼无人机(UAV)，也称为无人机。
Lavoie说：“变形的优点是在飞行过程中不需要庞大的操纵面，因此通过飞升更容易利用能量收集。他想象固定翼无人机可以在炎热的上升气流上滑行，因为它们可以扫描管道中的缺陷，在大型农场中寻找干旱或作物疾病的迹象，或者监控驯鹿群的移动。固定翼无人机还可以用来跟踪森林火灾的范围和演变。
Lavoie说：“生物灵感研究的想法是试图理解大自然是如何做到这一点的，因为它有数百万年的时间来适应某些条件。“一旦我们做到了这一点，我们就可以看到是否有我们可以为自己的设计选择的元素。”
研究人员还强调了跨学科研究的好处和重要性。
“与Lavoie教授一起工作是一次伟大的经历，他的经验和知识是这个项目不可或缺的一部分。UTIAS风洞的研究是这项工作的关键部分，”哈维说。“我期待着继续将工程工具和专业知识与生物问题相结合，以便我们能够更好地理解鸟类飞行。”
“这是一个非常有趣的项目，从不同的领域获得这些不同的机会总是好的，”Lavoie补充道。“它让事情变得新鲜，让你从不同的角度思考。”
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